package com.java.queue;

import java.util.Scanner;

/**
 * 使用环形的数组模拟队列
 */
public class CircleArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {

        CircleArray circleArray = new CircleArray(4);//说明设置4，其队列的有效数据最大是3

        char key = ' ';//接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;

        //
        while (loop){
            System.out.println("s(show):显示队列");
            System.out.println("e(exit):退出程序");
            System.out.println("a(add):添加数据到队列");
            System.out.println("g(get):队列中取出数据");
            System.out.println("h(head):查看队列头数据");

            key = scanner.next().charAt(0); // 接收一个字符
            switch (key){
                case 's':
                    circleArray.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("请输入要添加的数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    circleArray.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':

                    try {
                        int res = circleArray.getQueue();
                        System.out.println("取出的数据是："+res);
                        break;
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':

                    try {
                        int res = circleArray.headQueue();
                        System.out.println("取出的队列头数据是："+res);
                        break;
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;

                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}


class CircleArray{

    private int maxSize;//表示数组的最大容量
    private int front; //队列头,就是第一个元素
    private int real; //队列尾，是指向队列最后一个元素的后一个位置
    private int[] arr; //该数组用于存放数据，模拟队列


    public CircleArray(int arrMaxSize){
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
//        front = 0; 默认为0，可以不写
//        real = 0;
    }

    //判断队列是否满
    public boolean ifFull(){
        return (real + 1) % maxSize == front;
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean ifEmpty(){
        return real == front; //初始化为 -1 的时候就说明没有数据
    }


    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if (ifFull()){
            System.out.println("队列满，不能加入数据");
            return;
        }
        //直接将数据加入就好了
        arr[real] = n;
        //将real后移，这里考虑取模
        real = (real + 1) % maxSize;
    }

    //获取队列的数据 出队列
    public int getQueue(){
        //判断队列是否空
        if (ifEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据");//通过抛异常，提示
        }
        //这里需要分析出 front是指向队列的第一个元素
        //1 先把front 对应的值保存到一个临时变量
        int value = arr[front];
        //2 将front后移,考虑取模
        front = (front + 1) % maxSize;
        //3 将保存的变量返回
        return value;
    }


    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        //判断
        if (ifEmpty()){
            System.out.println("队列空，没有数据");
            return;
        }
        //思路：从front开始遍历，遍历多少个元素
        //
        for (int i=front ; i<front + size() ; i++){
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i % maxSize ,arr[i % maxSize]);
        }
    }

    //求出当前队列有效数据的个数
    public int size(){
        // real = 2 ; front =1 ; maxSize =3
        return  (real + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队列的头数据，注意：不是取出数据，只是显示
    public int headQueue() {
        //判断
        if (ifEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }

}












